CN103118844A - 烟火致动器和带有具有这种烟火致动器的安全反应系统的动力切割工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于动力切割工具的烟火致动器。该烟火致动器包括：在其中限定腔的外壳；至少部分地布置在所述腔内的活塞；和布置在该腔内的插入模制单一组件。该单一组件包括活塞接合构件和基座。密封的空穴被限定在所述活塞接合构件和所述基座之间。单一组件包括：可破裂构件，该可破裂构件在活塞接合构件和基座之间延伸；和烟火引发器，该烟火引发器至少部分地布置在基座内。所述烟火引发器在电流脉冲施加到其上时被构造成在所述密封的空穴中产生加压气体，所述加压气体在所述活塞接合构件上施加力并且使所述可破裂构件破裂，因此引起所述活塞接合构件和所述活塞相对于所述基座和所述外壳移动。

Description

烟火致动器和带有具有这种烟火致动器的安全反应系统的动力切割工具

背景技术

许多类型的动力工具具有暴露的刀片，例如台锯和其它动力切割工具。刀片和除了工件外的物体之间的接触可能是危险的。用于减轻可能危险情况的安全系统不断地被开发。例如，一些这种安全系统包括刀片降下机构，当检测到接触或几乎接触外来物体时，该刀片降下机构将刀片降下到动力工具的工作表面下方。在一些情况中，这种刀片降下机构由烟火致动器致动。需要用于这些和其它应用的改进的烟火致动器。

发明内容

在一个概括的方面，本公开部分地涉及一种烟火致动器，该烟火致动器可以通过低成本制造过程被制造，但仍然很可靠地起作用。在一个实施例中，烟火致动器可以用于动力切割工具，诸如用于台锯的刀片降下反应系统的一部分。在这种实施例中，烟火致动器可以包括：在其中限定腔的外壳；至少部分地布置在所述腔内的活塞；和布置在该腔内的插入模制单一组件。该单一组件包括活塞接合构件和基座。密封的空穴被限定在所述活塞接合构件和所述基座之间。单一组件包括：可破裂构件，该可破裂构件在活塞接合构件和基座之间延伸；和烟火引发器，该烟火引发器至少部分地布置在基座内。所述烟火引发器在电流脉冲施加到其上时被构造成在所述密封的空穴中产生加压气体，所述加压气体在所述活塞接合构件上施加力并且使所述可破裂构件破裂，因此引起所述活塞接合构件和所述活塞相对于所述基座和所述外壳移动。

在另一概括的方面，本公开部分地涉及一种烟火致动器，该烟火致动器包括：外壳，该外壳中限定有腔和穿过该外壳的开口；和至少部分地布置在所述腔内的单体组件。该单体组件包括活塞组件和基座。活塞组件的一部分构造成延伸通过该开口。空穴被限定在所述活塞组件和所述基座之间。

单体组件包括：易碎构件，该易碎构件在活塞组件和基座之间延伸；和烟火引发器。所述基座构造成接收所述烟火引发器的至少一部分。所述烟火引发器在电流脉冲施加到其上时被构造成在所述空穴中产生加压气体，所述加压气体在所述活塞组件上施加力并且使所述易碎构件破裂，因此引起所述活塞组件相对于所述基座和所述外壳移动。

在另一概括的方面，本公开部分地涉及一种动力切割工具，该动力切割工具包括安全反应系统，该安全反应系统包括烟火致动器。在这种动力切割工具中，例如，当检测系统检测到危险情况时，烟火致动器致动安全反应系统，该安全反应系统使刀片退出危险区域，诸如在台锯的工作台或工作表面下方。在一个实施例中，动力切割工具包括：工作表面，所述工作表面在其中限定开口；刀片，所述刀片构造成延伸到所述开口中；检测系统，所述检测系统用来检测关于所述刀片的危险情况；和安全反应系统，所述安全反应系统与所述检测系统连通。所述安全反应系统构造成当被所述检测系统触发时引起所述刀片移动到所述工作表面下方。安全反应系统可以包括这里描述的烟火致动器。

附图说明

这里结合以下图描述本公开的各种非限制性实施例，其中：

图1是根据一个非限制性实施例的包括用于刀片的检测系统和安全反应系统的动力切割工具的透视图；

图2是示出根据一个非限制性实施例的图1的动力切割工具的某些特征的图；

图3是动力切割工具的安全反应系统的侧视图，示出根据一个非限制性实施例的正常操作位置中的刀片；

图4是图3的安全反应系统的侧视图，示出根据一个非限制性实施例的部分缩进位置中的刀片；

图5是图3的安全反应系统的侧视图，示出根据一个非限制性实施例的完全缩进位置中的刀片；

图6是根据一个非限制性实施例安装在动力切割工具的安全反应系统的一部分上的烟火致动器的透视图；

图7是根据一个非限制性实施例的烟火致动器、导体和连接器接口的透视图；

图8是透视图，示出根据一个非限制性实施例烟火致动器组件如何连接到动力切割工具的安全反应系统和/或检测系统的电系统；

图9是根据一个非限制性实施例的图7的烟火致动器的侧视图，其中外壳的一部分被切除并且烟火致动器在非展开位置中；

图10是根据一个非限制性实施例的展开位置中的图9的烟火致动器的侧视图；

图11是单体组件的侧视图，该单体组件被构造成至少部分地布置在根据一个非限制性实施例的烟火致动器的外壳内；

图12是根据一个非限制性实施例沿图11的线12-12截取的剖视图；

图13是根据一个非限制性实施例沿图11的线13-13截取的剖视图；

图14是根据一个非限制性实施例的图11的单体组件的透视图；

图15是根据一个非限制性实施例的正被封装的烟火致动器组件的视图；并且

图16是根据一个非限制性实施例的封装的图15的烟火致动器组件的视图。

具体实施方式

现在将描述本公开的各种非限制性实施例以提供烟火致动器和动力切割工具的结构、功能、制造和用途的原理的总体理解，该动力切割工具包括这里公开的烟火制动器。在附图中示出这些非限制性实施例的一个或更多个例子。应当理解，在这里具体描述的并且在附图中示出的烟火致动器和动力切割工具是非限制性的例子实施例，并且本公开的各种非限制性实施例的范围仅由权利要求限定。结合一个非限制性实施例示出或描述的特征可以与其它非限制性实施例的特征组合。这种改进型和变型意图被包括在本公开的范围内。

本公开的各种实施例涉及烟火致动器。在一种应用中，烟火致动器可以用于致动动力切割工具的安全系统，诸如动力切割工具（例如，台锯）的刀片降下机构或安全反应系统。这种安全系统响应于关于动力切割工具的刀片的危险的或可能危险的情况的检测执行危险减轻动作。在描述本公开的烟火致动器的细节之前，描述可以在安全系统中使用该烟火致动器的这种动力切割工具的细节。

在一个实施例中，例如在台锯的安全系统或安全反应系统中可以使用烟火致动器。图1示出一种类型的例子台锯10。台锯10包括工作台（或台面）12，圆形刀片14从该工作台12下面延伸穿过该工作台。工作台12包括喉板13，该喉板限定细长狭缝，圆形刀片14的一部分可以延伸通过该细长狭缝。诸如一块木材的工件（未示出）可以放置在工作台12的切割或工作表面15上并且可以被刀片14的、在切割表面15上方延伸的部分切割。工作台12和刀片14由外壳16和腿18支撑。外壳16可以包围支撑、定位和驱动刀片14的机构。外壳16也可以包括用来检测关于刀片14的危险情况的基于处理器的系统（如下面描述的）和/或用来检测刀片14的情况（例如，该刀片是否正在旋转）的基于处理器的系统。用于驱动刀片14的马达可以布置在外壳16中或外部。开关20可以用于开动和关掉该锯，当开动时引起刀片14旋转。把手22可以用于手动调节刀片14相对于工作台12的位置。例如，使用把手22，台锯10的操作者可以调节刀片14在工作台12上方延伸多远或者刀片14如何相对于工作台12的切割表面15倾斜。用户将工件放置在工作台12上并且使其滑动到刀片14中以切割该工件。台锯具有许多不同构造，从设计用于工业用途的大锯到可以放置在凳面或柜台上的小锯，并且台锯具有各种类型的工作台和外壳。如根据下面的描述将显然的，这里描述的安全和其它机构可以用于大多数任何类型的台锯。台锯10也可以包括劈刀、刀片防护装置和/或各种其它常规部件。

图2是示出根据本公开的各种实施例的台锯10的某些特征的图。刀片14可以安装到心轴或可旋转的刀片轴38。马达40可以驱动心轴38以使刀片14旋转。刀片14可以由马达40直接驱动，或者通过使用一个或更多个驱动带、链和/或齿轮被间接驱动。图2示出台锯10可以包括检测系统30，该检测系统可以用于检测关于刀片14的可能危险情况，例如，当外来物体（例如，除了工件外的物体）接触或紧密靠近刀片14时。检测系统30与安全反应系统32（或危险减轻系统）连通，当响应于危险情况的检测被检测系统30触发和/或致动时，该安全反应系统执行危险减轻动作。

在一个实施例中，检测系统30可以包括接触检测系统，该接触检测系统当外来物体（例如，不同于意图被刀片14切割的工件）接触刀片14时进行检测。在其它实施例中，检测系统30可以包括接近检测系统，该接近检测系统当外来物体危险地靠近刀片14时进行检测。这种接触检测系统可以包括电容接触感测系统，当外来物体接触刀片14时，该电容接触感测系统基于刀片14上的电信号的变化（由于电容变化）检测外来物体与刀片14的接触。关于这种电容接触感测检测系统30的更多细节可以从以下专利文献中找到，这些专利文献特此通过引用整体并入这里：（1）2006年7月6日提交的题为“Capacitive SensingSystem For Power Cutting Tool”的美国专利申请No.11,481/549；（2）2010年6月22日颁发的题为“Detection System For Power Tool”的美国专利No.7,739,934；和（3）2010年1月5日颁发的题为“ApparatusAnd Method For Detecting Dangerous Conditions In PowerEquipment”的美国专利No.7,640,835。包括非接触检测系统的其它合适检测系统在以下专利文献中被描述，这些专利文献特此通过引用整体并入这里：（1）2009年11月19日提交的题为“Safety Mechanisms forPower Tools”的公布的PCT WO/2010/059786；（2）2008年9月9日颁发的题为“Power Cutting Tool Comprising A Radar SensingSystem”的美国专利No.7,421,932；和（3）2010年2月18日公布的题为“Power Cutting Tool With Overhead Sensing System”的美国专利申请公开No.2010/0037739。

仍然参考图1和2，在各种实施例中，安全反应系统32可以用于减轻由检测系统30检测的可能危险情况。在一个实施例中，安全反应系统32当被触发或致动时可以将刀片14降下到工作台12下方。这种安全反应系统的例子在以下文献中被描述：2009年12月8日颁布的题为“Pyrotechnic Drop Mechanism For Power Tools”的美国专利No.7,628,101，和2005年7月26日颁布的题为“Safety Detection AndProtection System For Power Tools”的美国专利No.6,922,153，这两个美国专利特此通过引用整体并入这里。

在一个实施例中，参考图3-5，示出用于动力切割工具的安全反应系统32的侧视图。总体上以110指示安全反应系统32。在图3中，刀片14处于劈刀117附近的正常操作位置。在图4中，刀片14被示出为如在安全反应系统32的操作期间将发生的处于部分缩进位置，并且在图5中，刀片14处于工作台12的工作表面15下方的完全缩进位置，该工作表面近似处于图3-5中示出的高度处。刀片14在轴116上旋转，该轴轴颈连接在基本上三角形形状的臂118中，该臂具有弯曲的下表面120。臂118绕连接到大的板124的另一轴122旋转，该大的板通过安装支架126和128安装到台锯10，该安装支架位于该板124的相对的端部上。该板124承载安装在板124的高度上方的马达基座130并且承载用来驱动刀片14的马达135。

马达135的输出轴没有被示出，但根据各种实施例它可以承载驱动带134的滑轮和滑轮136。滑轮136连接到另一滑轮或者具有延伸部分，该延伸部分用来驱动带138，而该带138驱动滑轮140，该滑轮140通过轴116可操作地连接到心轴（未示出），而该心轴驱动刀片14。由于臂118可绕轴122枢转，应当理解，马达135构造成通过马达滑轮和滑轮136驱动带134和138而与刀片14的竖直位置无关。换句话说，如滑轮136和马达牵引轴之间的距离那样，滑轮136和140之间的距离可以维持不变，而与刀片14的竖直位置无关。

在一个实施例中，当刀片14处于如图3中所示的正常操作位置时，臂118的顶部右侧表面邻接止动构件141，该止动构件使用螺栓144通过安装支架142安装到板124。臂118被总体上以146指示的棘爪组件保持在如图3中所示的上部位置中，该棘爪组件包括通过螺栓150螺栓连接到板124的主支架，其中棘爪杆152接合V形凹坑154。棘爪杆152被弹簧156偏压成与凹坑154接合，该弹簧安置在螺栓158上并且是可调节的以改变施加到棘爪杆152的偏压力。因此，棘爪组件146被设计且构造成将臂118维持在其正常操作位置中，除非它以足够的力向下旋转以压下棘爪杆152使其离开V形凹坑154并且释放臂118以便旋转。

克服棘爪组件146所必要的力由总体上以160指示的释放机构或烟火致动器提供。下面将更详细地讨论烟火致动器的各种实施例。图4和5示出正被致动的烟火致动器160的示例实施例。在烟火致动器160的活塞180从烟火致动器160的外壳展开时，沿向左方向驱动锤子183，引起臂118绕轴122沿顺时针方向旋转并且将刀片14降下且/或释放到工作表面15下方的缩进位置中。支撑构件198通过螺栓200螺栓连接到板124。

在一个实施例中，砧座202通过一对销204、一对螺栓206以及带子208连接到臂118，该带子在相对的端部上螺栓连接到砧座202和臂118。应当显然的是，锤子183的前表面与砧座202的相邻表面接触，使得当烟火致动器160被激活时，活塞180将引起锤子183沿顺时针方向移动砧座202和臂118，以便在操作者被刀片14伤害之前使刀片14缩进到其工作台12或工作表面15下方。

当烟火致动器160接收从检测系统30发出的电流脉冲时，在它这么做时向外迫使活塞180移动砧座202。这个推力克服棘爪组件146并且臂118旋转且/或沿顺时针方向被释放。由于臂118和锤子183不物理连接（即，它们仅仅接触），臂118自由继续旋转，即使活塞180在完全展开之后停止运动。臂118继续旋转直到它接触未示出的机械止动件，此时其运动结束。

目前可获得的各种烟火致动器可能不被认为用于许多高容量应用（由于设计和制造这种致动器的高成本）。然而，本公开的烟火致动器包括独特的特征，该独特的特征允许利用低成本设计和制造方法而不损害安全、质量和/或设计完整性。本公开的烟火致动器的一些特征是它们可以构造成防篡改并且可以被观察以确定它们是否已经被致动。

参考图6，在一个实施例中，本公开的烟火致动器260被示出为布置在台锯上的安全反应系统132内。安全反应系统132可以包括与上面关于图3-5和安全反应系统32描述的部件类似的部件。

参考图7-14，在一个实施例中，现在将更详细地描述本公开的烟火致动器。在各种实施例中，烟火致动器260可以包括外壳282，该外壳在其中限定有腔284。外壳282也可以限定开口286，该开口在外壳的端部上或在另一合适部位被限定成穿过该外壳。在各种实施例中，外壳282可以由例如铝的金属材料组成。在一个实施例中，基本上圆柱形的活塞280的一部分可以从外壳282延伸，即使活塞280处于未展开位置（见例如图7-9）。在其它各种实施例中，当活塞280处于非展开位置时，活塞280可以布置在外壳282内。活塞280可以连接到如下面讨论的单一组件或形成有该单一组件。

在一个实施例中，参考图8和12，烟火致动器260可以通过导体290与连接器接口288连通。导体290构造成将电流脉冲从连接器接口288传输到例如在外壳282内的诸如烟火致动器的引发器292以引起活塞280从非展开位置移动到展开位置中。当检测到危险情况时，电流脉冲可以从检测系统30发出。在各种实施例中，引发器292可以是常规引发器或烟火引发器。在一个实施例中，连接器接口288可以连接到配合的连接器294（见图8），该配合的连接器连接到与例如放大器（未示出）电连通的导体296，该放大器放大来自动力切割工具的检测系统30的信号。在一个实施例中，连接器接口288可以具有凸形销，而配合的连接器294可以构造成接收这种凸形销，或者在其它实施例中，配合的连接器294可以具有凸形销而连接器接口288可以构造成接收这种凸形销。结果，当检测系统30检测到危险情况时，电流脉冲可以被输送通过导体296，通过配合的连接器294，通过连接器接口288，通过导体290，通过铁氧体滤波器291，并且到外壳282内的引发器292。

在一个实施例中，参考图9-14，单一组件或插入模制单一组件300可以布置在外壳282内。在各种实施例中，单一组件300可以包括活塞组件302，该活塞组件包括活塞接合构件304和活塞280。在各种实施例中，活塞组件302可以由包括活塞280和活塞接合构件304的单个部件或材料形成，或者在其它实施例中，可以由包括活塞280和活塞接合构件304的多于一个部件或材料形成。在一个实施例中，活塞接合构件304可以形成为与活塞280分离，但连接到活塞280。在活塞接合构件304连接到活塞280的实施例中，活塞接合构件304可以在其面中包括环形凹槽306并且活塞280可以包括从其端部延伸的环形突起308（见图12）。环形突起308构造成与环形凹槽306接合，从而以互锁的方式将活塞280与活塞接合构件304接合。在一个实施例中，粘合剂可以用于帮助环形突起308和环形凹槽306的接合。在其它各种实施例中，活塞280可以与活塞接合构件304接合，或者以本领域技术人员已知的其它合适方式连接到活塞接合构件304。在一个实施例中，活塞组件302、活塞280和/或活塞接合构件304可以包括环形凹槽303，该环形凹槽被构造用来接收例如O型环的密封构件。活塞组件302和/或活塞280可以包括倾斜部分305。在一个实施例中，活塞280可以是冷拉活塞，并且活塞接合构件304可以形成有单一组件300。在各种实施例中，活塞280可以由金属材料组成，而单一组件300可以由例如尼龙70G的非金属材料组成。

在一个实施例中，参考图9-14，单一组件300在与活塞组件302相对的端部上可以包括基座310。引发器或微型气体发生器292布置在基座310上或至少部分地或完全地布置在形成在基座310中的腔内。导体290可以延伸通过基座310到引发器292，并且可以被构造用来将电流脉冲从例如放大来自检测系统30的信号的放大器（未示出）引到引发器292。基座310可以包括限定在其中的环形凹槽312，该环形凹槽被构造用来接收例如O型环的密封构件。在一个实施例中，基座310可以容纳铁氧体滤波器291，该铁氧体滤波器与导体290和引发器292连通。

在一个实施例中，仍然参考图9-14，单一组件300可以包括至少一个易碎的、可分离的且/或可破裂的构件314（后面称为“易碎构件”）。如果活塞280形成有活塞接合构件304，则该至少一个易碎构件314可以从基座310延伸到活塞接合构件304或到活塞组件302。在各种实施例中，易碎构件314可以包括多个（例如，两个到四个）易碎支柱，例如，该易碎支柱在基座310与活塞接合构件304或活塞组件302之间延伸。多个易碎支柱可以布置成任何合适构造，例如，图13中示出的构造。在各种实施例中，易碎构件314可以包括易碎的、可分离的且/或可破裂的部分，而易碎构件314的其余部分不是易碎的、可分离的且/或可破裂的。在其它各种实施例中，易碎构件314可以包括划线、减小材料部分（例如，较小的周长、直径和/或厚度）、减弱部分和/或穿孔部分。在这种实施例中，易碎构件314可以构造成在引发器292的点火之后沿或绕这种划线、减小材料部分、减弱部分和/或穿孔部分破裂。在又一些其它各种实施例中，易碎构件314可以在到基座310或活塞组件302或活塞接合构件304的它们的连接处或附近破裂。在一个实施例中，易碎构件314可以由例如尼龙70G的非金属材料组成。在各种实施例中，易碎构件314可以由与活塞组件302、活塞接合构件304、活塞280和/或基座310相同的材料形成。易碎构件314可以具有任何合适横截面形状，例如，圆的、卵形的、矩形的、正方形的和/或三角形的，并且基于特别烟火致动器的尺寸和目的在基座310和活塞组件302之间可以具有任何合适长度。易碎构件314可以被配置且构造成使得它们将仅在烟火引发器292的致动时破裂。

在一个实施例中，例如台阶衬套的衬套316可以布置在外壳282的腔284内。衬套316可以布置在最远离基座310的外壳282的端部上。衬套316可以限定穿过它的孔318，该孔被构造用来接收活塞280的一部分。孔318可以与外壳282中的开口286对齐，使得在烟火致动器260的致动时，活塞280可以纵向延伸穿过孔318和开口286。在一个实施例中，参考图7和8，当烟火致动器260的活塞280处于非展开位置时，活塞280可以至少部分地延伸通过孔318和开口286。在一个实施例中，活塞280可以在烟火引发器292的致动之前从外壳282延伸第一距离（见图9），并且可以在烟火引发器292的致动之后从外壳282延伸第二距离（见图10）。在一个实施例中，活塞组件320和/或活塞280可以在烟火引发器292的点火之前处于相对于基座310和/或外壳282的第一位置，并且可以在烟火引发器292的点火之后处于相对于基座310和/或外壳282的第二位置。

在一个实施例中，衬套316可以由橡胶材料组成，并且在烟火引发器292的致动之后在活塞280和/或活塞组件302移动或被释放到展开位置中时可以用于减速活塞280和/或活塞组件302。在各种实施例中，当倾斜部分305接合衬套316的、远离外壳282中的开口286的部分时，可以减速活塞280和/或活塞组件302。在一个实施例中，衬套316可以用作环境密封件以防止或至少抑制外来材料进入外壳282的腔284。衬套316也可以用于在引发器292的致动期间防止或至少抑制火焰逃出腔282。基于特定的应用，衬套316可以具有不同的形状和尺寸。

在一个实施例中，参考图7-10，外壳282可以包括外壁320和内壁322。外壁320可以在其中包括至少一个环形凹槽。在一个实施例中，外壁320可以包括第一环形凹槽324和第二环形凹槽326。第一和第二环形凹槽324和326可以通过例如卷边外壳282或通过其它合适方法而形成。在一个实施例中，通过形成第一和第二环形凹槽324和326，环形唇缘或突起可以形成在内壁322中。环形唇缘或突起也可以使用其它方法而形成。第一唇缘或突起328可以由第一环形凹槽324形成并且第二唇缘或突起330可以由第二环形凹槽326形成。第一和第二唇缘或突起328和330可以分别向着单一组件300向内延伸到腔284中。在烟火引发器292的致动之前和之后，第一唇缘或突起328可以接合基座310。大体上，第一唇缘或突起328可以在烟火引发器292的致动期间和之后通过接触基座310并且防止或至少抑制基座310向着外壳282中的开口286移动而将基座310维持在适当位置。第二唇缘或突起330可以在烟火引发器292的致动之后接合活塞280和/或活塞组件302。换句话说，第二唇缘或突起330可以在烟火引发器292的致动之后接合活塞280和/或活塞组件302以帮助减速和/或停止活塞280和/或活塞组件302。在一个实施例中，第二唇缘或突起330可以布置成靠近衬套316。在各种实施例中，活塞280和/或活塞组件302的倾斜部分305可以在烟火引发器292的致动之后接合第二唇缘或突起330以减速和/或停止活塞280和/或活塞组件302。在一个实施例中，可以不设置唇缘或突起328和330。在这种实施例中，基座310可以在与示出的相同的部位被胶合或以其它方式被固定到外壳282，并且衬套316可以用于使活塞280和/或活塞组件302减速。

在一个实施例中，虽然未示出，第一和第二环形凹槽324和326可以不设置在外壳282的外壁320上。然而，唇缘或突起仍然可以形成在内壁322上。在一个实施例中，形成在内壁322上的唇缘或突起可以是围绕内壁322的周边不连续的。例如，唇缘或突起可以仅绕内壁322的周边的一部分（诸如，大约50%）延伸。在其它实施例中，第一唇缘或突起328和/或第二唇缘或突起330可以由多个不连续的部分形成。唇缘或突起可以具有任何合适的尺寸和形状。在一个实施例中，唇缘或突起可以具有楔形或三角形形状的横截面使得它们可以更好地将基座310维持在合适位置中并且使活塞280和/或活塞组件302减速。

在一个实施例中，参考图9，空穴332或密封的空穴可以被限定在基座310与活塞组件302和/或基座310与活塞接合构件304之间。引发器292可以与空穴332流体连通以允许引发器292在致动时产生的气体填充空穴332。最终，该气体将填充空穴332并且将空穴332加压到引起易碎构件314破裂的程度，因此允许活塞组件302相对于基座310运动且/或离开基座310。在一个实施例中，基座310的外周边、活塞组件302的外周边、活塞接合构件304的外周边和/或活塞280的外周边可以可密封地接合外壳282的内壁322，使得空穴332与腔284的其余部分被密封隔开以便加压。在大多数情况中，如果空穴332不与腔284的其余部分密封隔开，则烟火致动器260将不能适当地起作用，这是由于空穴332和腔284的其余部分之间的压力差可能不足以通过破裂易碎构件314而展开活塞280和/或活塞组件302。

在一个实施例中，参考图9-11，活塞280、活塞接合构件304和/或活塞组件302中的环形凹槽303和基座310中环形凹槽312均可以构造成用来接收例如O型环的密封构件。在各种实施例中，如果不设置密封构件，则可以省去这种环形凹槽303和312。第一密封构件334可以布置在环形凹槽303中并且第二密封构件336可以布置在环形凹槽312中。在一个实施例中，第一密封构件334和第二密封构件336可以至少部分地粘性地固定且/或布置在它们的相应的环形凹槽303和312内。第一密封构件334当至少部分地布置在环形凹槽303内时可以被外壳282的内壁322压缩以在内壁322与活塞280、活塞接合构件304和/或活塞组件302之间产生密封。第二密封构件336当至少部分地布置在环形凹槽312内时可以被外壳282的内壁322压缩以在本体310和内壁322之间产生密封。这种密封可以产生密封的空穴332。如上所述，密封的空穴332可以容纳由引发器292产生的加压气体直到至少一个易碎构件314破裂时，因此将活塞组件302移动到展开位置中。

在一个实施例中，当检测系统30检测到危险情况接近刀片14或检测到外来物体与刀片14接触或接近刀片14时，可以通过电流脉冲激活安全反应系统32。电流脉冲可以传导通过导体296、配合的连接器294、连接器接口288、导体290、导体290中的铁氧体滤波器291，到达引发器292以引起引发器292活化，引起烟火爆炸。烟火爆炸在空穴332中产生加压气体，该加压气体最终引起易碎构件314破裂，这是由于空穴332内的压力并且由于该压力在活塞接合构件304和/或活塞组件302上产生的力。基座310被唇缘或突起328固定在外壳282内，并且因此，为了释放空穴332内的压力，活塞组件302和/或活塞接合构件304移动离开基座310。一旦易碎构件破裂，活塞组件302和/或活塞接合构件304被迫纵向离开本体310并且进入展开位置中。在展开位置中，活塞280接触锤子183以引起安全反应系统32将刀片14降下或释放到工作表面15下方以防止或至少抑制外来物体与刀片14接触。在一个实施例中，烟火致动器260可以在例如小于5毫秒中致动。当然，基于烟火致动器的特定应用，其它致动时间在本公开的范围内。

在一个实施例中，例如台锯10的动力切割工具可以包括工作表面15，该工作表面包括在其中限定开口的喉板13。该动力切割工具可以包括：刀片14，该刀片构造成延伸到该开口中；检测系统30，该检测系统用来检测关于刀片14的危险情况；和安全反应系统32，该安全反应系统与检测系统30连通。安全反应系统32可以构造成当安全反应系统32被检测系统30激活时引起刀片14快速移动到工作表面15下方。安全反应系统32可以包括：包括外壳282的烟火致动器260；至少部分地布置在外壳282内的活塞280；和至少部分地布置在外壳282内的插入模制单一组件300。单一组件300可以包括活塞接合构件304和基座310。空穴332可以被限定在活塞接合构件304和基座310之间。单一组件300可以包括：在活塞接合构件304和基座310之间延伸的至少一个易碎构件314；和至少部分地布置在基座310内或上的烟火引发器292。烟火引发器292在施加电流脉冲到其上时可以构造成在空穴332中产生加压气体，该加压气体在活塞接合构件304上施加力以破裂易碎构件304，因此引起活塞接合构件304和活塞280相对于基座310和/或外壳282移动。

在一个实施例中，本公开的烟火致动器组件在它被致动之后可以被容易地更换。烟火致动器组件可以包括烟火致动器260、连接器接口288和导体290。通过仅仅从配合的连接器294分离连接器接口288并且从安全反应系统32移除烟火致动器组件，可以用包括相同或相似部件的另一烟火致动器组件代替该烟火致动器组件。在一个实施例中，参考图15和16，用于烟火致动器组件的示例封装338被公开。图15示出封装338和烟火致动器组件的分解视图，而图16示出封装338内的烟火致动器组件的透视图。在各种实施例中，封装338可以包括后部片材340和覆盖片材342。后部片材340可以由纸板、其它纸状材料和/或塑料组成。在一个实施例中，覆盖片材342可以是透明的并且可以由塑料或类似材料组成。为了组装该封装338，烟火致动器组件可以插入到覆盖片材342内的凹坑中，并且随后覆盖片材342可以使用常规封装技术连接到后部片材340。

虽然本公开的烟火致动器已经被描述成用于动力切割工具，但这种烟火致动器的用途不被如此限制。实际上，本公开的烟火致动器具有许多合适用途。一些示例用途包括汽车安全约束系统、防御和航空火箭控制的引导系统、电缆切割器、深孔钻孔和采矿应用以及灭火系统。

各种实施例还涉及一种制造烟火致动器260的方法。首先，一体组件300可以使用例如高冲击尼龙的聚合物被插入注射模制。可以用于类似应用的其它材料包括聚碳酸酯和聚邻苯二甲酰胺。作为注射模制的替代，也可以与合适的热固性聚合物一起使用反应注射模制（RIM）。而且，在各种实施例中，模铸过程和粉末金属形成过程可以用于形成本公开的烟火引发器的各部分。然后，取决于该特定烟火致动器的预期应用，在有或没有第一和第二密封构件334和336的情况下，单体组件300可以安装到外壳282中。外壳282可以预先形成在接收基部310的端部上。衬套316可以安装在限定开口284的外壳282的端部中。然后，限定开口284的外壳282的端部可以形成为包围单体组件300。然后，至少一个环形凹槽303或312可以形成在外壳282的外壁320上以形成唇缘或突起328或330。

具体实施方式中引用的所有文献在相关部分中通过引用整体并入这里。任何文献的引用不被解释为承认它是相对于本公开的现有技术。在本公开中的术语的任何含义或定义与通过引用并入的文献中的术语的任何含义或定义抵触的情况下，在本公开中赋予该术语的含义或定义将处于支配地位。

虽然已经示出且描述了本公开的特定的非限制性实施例，但本领域技术人员将认识到，可以作出各种其它改变和修改而不偏离本公开的精神和范围。因此，意图在所附权利要求中涵盖在本公开的范围内的所有这种改变和修改。

Claims (20)

1.一种用于动力切割工具的烟火致动器，所述烟火致动器包括：

外壳，在所述外壳中限定有腔；

至少部分地布置在所述腔内的活塞；和

布置在所述腔内的插入模制单一组件，所述单一组件包括：

活塞接合构件；

基座，其中密封的空穴被限定在所述活塞接合构件和所述基座之间；

可破裂构件，所述可破裂构件在所述活塞接合构件和所述基座之间延伸；和

至少部分地布置在所述基座内的烟火引发器，其中所述烟火引发器在电流脉冲施加到其上时被构造成在所述密封的空穴中产生加压气体，所述加压气体在所述活塞接合构件上施加力并且使所述可破裂构件破裂，因此引起所述活塞接合构件和所述活塞相对于所述基座和所述外壳移动。

2.根据权利要求1所述的烟火致动器，其中，所述活塞接合构件包括被限定在所述活塞接合构件的面中的环形凹槽，其中所述活塞包括从所述活塞的端部延伸的环形突起，并且其中所述环形突起构造成与所述环形凹槽接合，以使所述活塞与所述活塞接合构件接合。

3.根据权利要求1所述的烟火致动器，其中，所述外壳包括内壁，所述内壁包括向着所述单一组件向内延伸的唇缘。

4.根据权利要求3所述的烟火致动器，其中，在所述烟火引发器的致动之前和之后，所述唇缘接合所述基座。

5.根据权利要求3所述的烟火致动器，其中，在所述烟火引发器的致动之后，所述唇缘接合所述活塞组件。

6.根据权利要求1所述的烟火致动器，其中，所述可破裂构件包括多个易碎支柱。

7.一种烟火致动器，所述烟火致动器包括：

外壳，在所述外壳中限定有腔，所述外壳限定穿过该外壳的开口；和

至少部分地布置在所述腔内的单体组件，所述单体组件包括：

活塞组件，其中所述活塞组件的一部分构造成延伸通过所述开口；

基座，其中空穴被限定在所述活塞组件和所述基座之间；

易碎构件，所述易碎构件在所述活塞组件和所述基座之间延伸；和

烟火引发器，其中所述基座构造成接收所述烟火引发器的至少一部分，并且其中所述烟火引发器在电流脉冲施加到其上时被构造成在所述空穴中产生加压气体，所述加压气体在所述活塞组件上施加力并且使所述易碎构件破裂，因此引起所述活塞组件相对于所述基座和所述外壳移动。

8.根据权利要求7所述的烟火致动器，包括第一密封构件和第二密封构件，其中所述基座包括第一环形凹槽，其中所述活塞组件包括第二环形凹槽，其中所述第一环形凹槽构造成至少部分地接收所述第一密封构件，并且其中所述第二环形凹槽构造成至少部分地接收所述第二密封构件。

9.根据权利要求8所述的烟火致动器，其中，所述第一密封构件和第二密封构件构造成在所述空穴中产生气密密封。

10.根据权利要求7所述的烟火致动器，其中，所述易碎构件包括多个易碎支柱。

11.根据权利要求7所述的烟火致动器，其中，所述活塞组件包括：

活塞接合构件；和

活塞；

其中在所述烟火引发器的点火之前，所述活塞组件相对于所述基座处于第一位置中，并且其中在所述烟火引发器的点火之后，所述活塞组件相对于所述烟火致动器处于第二位置中。

12.根据权利要求7所述的烟火致动器，其中，所述活塞组件包括：

活塞接合构件；和

活塞。

13.根据权利要求12所述的烟火致动器，其中，所述基座、所述易碎构件和所述活塞接合构件由非金属材料构成，并且其中所述活塞由金属材料构成。

14.根据权利要求12所述的烟火致动器，其中，在所述烟火引发器的致动之前所述活塞从所述外壳延伸第一距离，并且其中在所述烟火引发器的致动之后所述活塞从所述外壳延伸第二距离。

15.根据权利要求7所述的烟火致动器，其中，所述外壳包括内壁，所述内壁包括向着所述单体组件向内延伸的突起。

16.根据权利要求15所述的烟火致动器，其中，在所述烟火引发器的致动之前和之后，所述突起接合所述基座。

17.根据权利要求15所述的烟火致动器，其中，在所述烟火引发器的致动之后，所述突起接合所述活塞组件。

18.根据权利要求7所述的烟火致动器，其中，所述外壳包括外壁，并且其中在所述外壁中包括至少一个环形凹槽。

19.根据权利要求7所述的烟火致动器，包括衬套，所述衬套构造成接收穿过所述衬套的所述活塞组件的一部分，其中所述衬套布置成靠近所述开口。

20.一种动力切割工具，所述动力切割工具包括：

工作表面，在所述工作表面中限定有开口；

刀片，所述刀片构造成延伸到所述开口中；

检测系统，所述检测系统用来检测关于所述刀片的危险情况；和

安全反应系统，所述安全反应系统与所述检测系统连通，其中所述安全反应系统构造成当被所述检测系统触发时引起所述刀片移动到所述工作表面，所述安全反应系统包括：

烟火致动器，所述烟火致动器包括：

外壳；

至少部分地布置在所述外壳内的活塞；和

至少部分地布置在所述外壳内的插入模制单一组件，所述单一组件包括：

活塞接合构件；

基座，其中空穴被限定在所述活塞接合构件和所述基座之间；

易碎构件，所述易碎构件在所述活塞接合构件和所述基座之间延伸；和

布置在所述基座上的烟火引发器，其中所述烟火引发器在电流脉冲施加到其上时被构造成在所述空穴中产生加压气体，所述加压气体在所述活塞接合构件上施加力并且使所述易碎构件破裂，因此引起所述活塞接合构件和所述活塞相对于所述基座和所述外壳中的至少一者移动。

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